毕业设计论文淄博市博山区八陡路施工图设计.docx
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毕业设计论文淄博市博山区八陡路施工图设计
摘要
本毕业设计内容为淄博市博山区八陡路施工图设计工程，设计内容包括，路面选线，纵断面拉坡设计，横断面设计，路基路面设计，交通安全设施设计，排水设计，交叉口及预算设计。
通过学习的相关道路路基路面相关设计知识，学习相关规范，利用相关的道路设计软件（CAD，纬地，纵横等软件），完成本次八陡路施工图毕业设计。
最终成果有：
（1）根据指导老师所给地形图以及工程的资料，道路相关规范，完成道路路线的选线。
（2）根据设计道路的平面线型，完成道路纵横断面的设计（以50米为一个截面，根据地面线读取道路范围内的高程，或者纬地建立地面线模型，导出地面线高程）。
（3）根据道路线形，车辆荷载，道路等级及现场调查资料算得地面弯沉值，完成路基路面设计。
（4）根据道路线形，被交到道路等级，道路两侧的地物，完成交通安全设施设计（主要为标志标线）。
（5）根据道路交叉口调查资料，道路交叉处理形式，完成道路交叉口设计。
（6）根据道路拆迁，填挖，材料，等工程量完成八陡路施工图预算。
本次八陡路施工图毕业设计，涉及道路设计的各个过程，使我了解了道路设计的基本流程，提高自己了根据实际调查解决设计中遇到问题的能力，并学会了根据规范进行道路设计，提高了相应的水平。
此次毕业设计中，自己逐步解决在八陡路施工图设计中遇到的问题，养成了发现问题，思考问题，解决问题的好习惯，培养了自己科学，严谨的工作作风。
此次毕业设计也是自己对所学专业知识的检验与升华。
关键词：
道路，平面线形，纵横断面，标志标线，交叉口，预算
Abstract
ThegraduationprojectcontentBoshanBadouroadconstructiondesignengineering,includingdesign,roadlineselection,profileRapport,cross-sectionaldesign,subgradeandpavementdesign,trafficsafetyfacilitiesdesign,drainagedesign,intersectionsandbudgetdesign.Throughtherelevantconstructionandroadpavementdesignknowledgerelatedtolearning,learning-relatedspecifications,useofrelevantroaddesignsoftware（CAD,latitude,theverticalandhorizontalsoftware）,thecompletionoftheroadconstructionplansBadougraduation.Finalresultsare:
（1）engineeringandtopographicmapoftheinformationgivenundertheguidanceofteachers,road-relatedspecifications,completeRouteSelectionroutes.
（2）Theflatlineardesignoftheroad,tocompletethedesignoftheroadssection（acrosssectionof50meters,accordingtothegroundlineelevationreadingroadwithinrangeorlatitudeinestablishingthegroundlinemodelderivedgroundlineelevation）.（3）Accordingtotheroadalignment,vehicleload,roadgradeandfieldsurveydataconsideredgroundDeflection,completedsubgradepavementdesign.（4）accordingtotheroadshape,theroadwashandedthefeaturelevel,theroadonbothsidestocompletethetrafficsafetyfacilitiesdesign（mainlyforsignsandmarkings）.（5）Accordingtosurveyroadintersection,crosstheroadintheformoftreatment,completeroadintersectiondesign.（6）accordingtotheroaddemolition,excavationandfilling,materials,andotherprojectstocompletetheamountofBadouroadconstructiondrawingbudget.
TheBadouroadconstructionplansgraduationproject,involvingvariousroaddesignprocess,soIunderstandthebasicflowofroaddesign,accordingtotheactualinvestigationtoimprovetheirabilitytosolveproblemsencounteredinthedesign,andlearnedbasedonroaddesignspecificationsimprovethecorrespondinglevel.Thegraduationdesign,andgraduallysolveproblemsintheirownwayBadouencounteredintheconstructiondesign,todevelopthediscoveryproblem,thinking,problem-solvinggoodhabits,developtheirownscientific,rigorousstyleofwork.Thegraduationoftheprofessionandalsohisknowledgeofinspectionandsublimation
Keywords:
road,horizontalalignment,verticalandtransversesection,signsandmarkings,intersection,budget
第一章概述
1.1博山区地形地貌
博山区的地势。
博山区总体地势为南相对较高北相对较低，东、南，西三面由中低山环绕组成，中间由低山、丘陵、山涧、河谷交错排列组成，北面多为丘陵河谷地带，地势总变化范围在130-1100米之间。
东、南、西三面中低山区面积约为334平方公里，占博山区总面积约为49%。
东部的地势相对高峻挺拔；尤其是桃园至樵岭前一线西部，地形相对高差达到550米，山势峥嵘，沟谷幽深，到处可见。
中部多为低山的丘陵区（所指地域包括淄河流域中的北部和孝妇河流域的南部）面积多达297平方公里，占博山区总面积约为43%。
博山区境内山岭起伏，层峦叠嶂。
有47个海拔800米以上的山峰，有81个500米以上的山峰。
博山区山脉属鲁中山系，西接泰山，向东深入益都。
其中鲁山、原山、岳阳山、鹿角山属于较大者。
淄河和孝妇河是区境内的主要河流，青阳河和牛角河次之。
其中前3条属于小青河水系，后1条属于黄河水系。
1.2博山区地质构造
对于构造。
境内存在着两种类型。
一为太古代的基地构造，以线状紧密褶皱为主，褶皱轴向与片理方向一致，呈330-340方向展布，基底断裂也较发育；一为中、新生代的盖层结构，以断裂为主，褶皱次之。
博山区断裂带南北向断裂称姚家峪断裂，南自莱芜市苗山东南一带，向北过樵岭前、姚家峪至周村区的金山，全长60公里，纵贯区境16公里。
博山区境内地质构造特点是：
断裂发育比较多，褶皱次之，高角度的张力性断裂为主要特征。
比较大的断裂通常由两条以上相互平行的断裂构成的断裂带。
南北向断裂及其北东东向断裂的发育，并且控制着大量沉积矿产的展布。
断裂活动比较频繁，至今仍有不断活动。
博山区境内岩浆岩的活动与其他区相比表现出明显微弱，根据时代的不同可大致分两个时期：
一是元古代桃科期的岩浆岩，在乐疃樵岭前村西的老猫头可以看到。
岩性多为蛇纹岩，属古老浸入岩体的一种。
另一期是中生代燕山期的岩浆岩，主要是岩墙或岩床产出。
在岭西桃花峪村一带有存在十几层1～2米厚的辉绿岩床浸入到寒武系中、下统的地层中。
1.3气候
博山区八陡路设计项目地理位置在淄博市中部偏南，
气候属于大陆性暖温带的半湿润季风区的气候，四季分明，季风气候尤其明显，受季风气候的影响，干旱、暴雨、冰雹、雷电、大风等气象灾害相对比较严重。
春天多为干旱少雨多风，夏天降雨频繁且温度较高，秋天比较容易干旱和洪涝，而冬天温度较低且降雪很少等特征。
博山区的年平均的气温在12.2～13.8ºC范围，其中最高的温度可以达到42.6ºC，最低温可以降到-22ºC，高温和低温月份比较集中，一般三月到九月的平均气温是在26.4～27.6ºC之间，而十月到第二年两个月的平均气温约在-2.7～-3.7ºC之间。
博山区月平均温差也很大，年最热的月和最冷的月份的平均温差可达到26～34ºC之间。
博山区年平均霜冻时间约为120天，霜冻一般是从十一月的中期到下年二月的月底，博山区湖面冻结的深度一般不会超过0.5m。
该区主导的风向冬天以西北风为主，夏天以西南风与南风为主，年平均风速度大约是3.4m/s。
博山区年平均的绝对湿度的为11.46克/立方米，年平均的相对的湿度约为631%。
该区降雨时间比较集中，每年六月到九月的降雨量可达到全年降雨量的百分之七十五，每年的年平均降水量约为600mm，其中历史的最大的降雨量约为1300mm。
1.4工程概况
该设计是在博山区八陡镇西外环和凤凰山东路一段新建道路，所设计道路整体呈东西方向，东接西外环和西接凤凰山东路，西外环和凤凰山东路为二级公路，根据车辆多少及其该路在路网中的地位和作用，初步拟定八陡路道路的等级为二级公路，八陡路所经地区地形复杂，地形整体呈现出中间相对较高两端相对较低，起点即是与西外环相接处坡度较大，终点即是与凤凰山东路相接段地形有所放缓，坡度相对较少，该地形图南北方向大致是中间低，两侧低，但是高差未超过三米。
该区域大部分为山区，道路所经范围内纵断面高程相对较大，且起终点高程相对较低，起点高程约为127m，终点高程约为154米，中间最大高程约为201米，多数地区有围墙支挡，该区域地物主要有果树，杨树，民用建筑，养殖建筑等。
原地面道路多为混凝土路和土路，混凝土道路最大宽度为六米，最小宽度为四米，土路多为2-3米。
在道路范围内有一个村庄即为郝家庄，所处大致位置为接近西环路处，郝家庄村落比较集中，房屋多为单层瓦房，最大面积为150平方米，最小面积6平方米。
合理的设计，可以避免大规模拆迁。
该工程主要问题在于爬坡，在距离郝家庄600米处，有一个小山包高为192.94米，造成设计中主要的难点，依据规范二级公路最大纵坡6%，最大坡长600米的原则，该处坡度过大，坡长较长，需要大量的挖方，且对行车产生不利的影响。
该区域地形图上有许多乡村小道，设计中可以适当的参考原有地面道路的走向，评估其道路走向的合理性，这样也可以减少挖方量，节省施工造价。
本项目主要服务对象为区域居民出行和部分企业物资运输，以小客车、大客车、非机动车为主，有部分载货汽车。
该拟建道路设计标准如下：
（1）公路等级：
二级公路
（2）设计速度：
60km/h
（3）路面宽度：
18m
（4）路基宽度：
20m
（5）人行道5米
1.5任务依据
根据老师提供的设计任务书，地形图，所提供的设计参数及提供的设计规范，并依据规范的要求初步拟定选用二级路四车道，按照道路标准规范来设计，结合所给定的地形图，路面宽度，道路等级，最终拟定设计的车速60Km/h。
该工程起点为西外环，终点为凤凰山东路，起止桩号分别为K0+000，K1+911.794。
八陡路工程路基宽度为28米，路面宽度为18米，人行道为10米，行车道为双向四车道，行车道宽度为3.5米，硬路肩宽度为1.75米，人行道宽度为5米，无土路肩设计，人行道设有路缘石,无中间分割带，人行道横坡形式为向内侧直线形2%，行车道横坡形式为折线形，双向横坡，坡度为2%。
超高过渡采用绕中线旋转。
路面结构初步拟定采用沥青路面。
1.6设计标准
主要的标准以及规范见参考文献。
《公路工程基本建设项目设计文件编制办法》交公路发【2007】358号
《公路工程技术标准》JTDB01—2014
《公路路基设计规范》JTGD30—2015
《公路路线设计规范》JTGD20—2006
《公路路面基层施工技术规范》（JTJ034-2000）
《公路沥青混凝土路面设计规范》（JTD40-2011）
《道路交通标志和标线》（GB5768-2009）
交通部现行的其它《规范》、《规程》、《办法》、《指南》及现行的地方标准。
第二章路线
2.1技术标准
查相关资料确定主要技术标准
①服务水平
二级公路：
二级水平
②路线
车道宽度见表2-1
设计速度（km/h）
120
100
80
60
40
30
20
车道宽度（m）
3.75
3.75
3.75
3.50
3.50
3.25
3.00
路肩肩宽度：
见表2-2
设计车速
80km/h
60km/h
硬路肩一般值（m）
1.5
0.75
硬路肩最小值（m）
0.75
0.25
土路肩一般值（m）
0.75
0.75
土路肩最小值（m）
0.5
0.5
路拱设计说明
二级公路应采用双向路拱坡度，路拱采用折线型，由路中央向两侧倾斜，路拱坡度根据路面类型及当地自然条件确定，不应小于1.5%。
③圆曲线的最小的半径（m）：
表2-3圆曲线最小半径
设计车（km/h）
120
100
80
60
40
30
20
圆曲线最小半径（m）
一般值
1000
700
400
200
100
65
30
最小值
650
400
250
125
60
30
15
④设计车速为60Km/h回旋线最小长度为50m
超高过渡方式采用绕道路路中线旋转
设计车速为60Km/h最大的纵向坡度6%最小的纵向坡度：
0.3%
⑤最小的坡长
表2-4最小坡长
设计车速（km/h）
120
100
80
60
40
30
20
最小坡长（m）
300
250
200
150
120
100
60
设计车速为60km/h时不同坡段最大纵长
表2-5最大坡长
纵坡坡度（%）
3
4
5
6
最大坡长（m）
1200
1000
800
600
⑥竖曲线最小半径和最小长度见表2-3
表2-6竖曲线长度
凸型竖曲线半径（m）
一般值
2000
极限值
1400
凹形竖曲线半径（m）
一般值
1500
极限值
1000
竖曲线长度（m）
一般值
120
最小值
50
2.2平纵横总体设计的原则
2.2.1平纵线形的原则
山区的地形起伏较大，应注意道路行车安全性和舒适性，平面线形的平顺，道路与周围环境的结合，经济合理性等。
为了能够满足以上设计要求，在设计时应综合考虑平面与纵断面的组合，在满足汽车动力学和力学要求的前提下，来研究如何满足视觉，心理方面的连续性和舒适性，与周围环境的协调，以及良好的排水条件。
（1）保持视觉的连续性。
（2）保持平纵线形的技术大小均衡和规范的要求。
（3）选择组合得当的合成坡度，以利于路面排水和行车安全。
（4）注意与周围环境的相配合。
（5）道路设计中，各种各样的因素制约和影响着平面线形的选定，有的时候理想的线形不一定能够得到，因此选线时应尽量避免一些不良的线形的组合。
2.2.2平纵线形组合与环境的协调
（1）八陡路为主干线二级公路，根据地形，尽量减少填挖方量和避免拆迁，选定平面线形的时候应该尽量不要穿越居民区，经济合理，减少公路的噪音尾气等对居民生活的影响，因此八陡路初步拟定选用沥青混凝土路面。
以《公路路线设计规范》 为依据，线形尽量减少挖方量，减少对环境的破坏。
（2）为了增加道路的美感和与环境的协调性，道路线形不宜过多的采用直线。
（3）必要时可以采用整修，植草皮，种树等进行综合绿化来改善景观。
2.3平面设计
2.3.1主要技术指标
根据《公路路线设计规范》（JTGD20-2006）相关标准二级公路设计车速为60Km/h，最大纵坡为6%.，最大坡长为600米，最小坡度不小于0.3%。
最小坡长为150米，平面线型圆曲线半径一般为200米，最小值为125米，缓和曲线最小长度为50米，平曲线最小值为100米，一般值为300米，缓和坡长坡度小于3%，长度不小于150米。
在八陡路施工图平面线形的设计中，为了保证了平面线形的流畅，纵坡大小和长度满足规范要求，横断面的填挖平衡，并考虑平纵横的组合，以达到了视觉上，感觉和心理上的舒畅。
全路设置线形组合类型有基本型和S型，设置圆曲线半径最大为370米，圆曲线最小半径为220米。
缓和曲线最大长度为100米，最小长度为55米。
设计的缓和曲线和圆曲线的比值接近1:
1，为了减少对环境的破坏，使线形平滑美观，设置了两个S型曲线，两个基本型组合。
2.3.2选线的方法与步骤
八陡路选线是在指导老师所给的交叉口基础上设计的，即是路线的起终点已经给出，及其起终点道路宽度，道路的名称，控制点的高程，被交道路等级。
有了这些资料，也就确定了八陡路的大致范围，在八陡路平面的选线的过程中，我首先在整体上把握该路线的大致走向，了解地形图各个点的高程，等高线，地物地貌，地形的起伏，使它在我脑海有一个大致的印象。
例如八陡路起点高程为127米，终点高程为154米，最大高程201米，大致地形为中间高两端低。
村庄距离路线边缘有足够的宽度，可以避免在设计中过多拆迁民用建筑。
地形图上有许多乡村道路，可以利用乡村道路线的大致走向布置线形，避免大幅度挖方等。
就平面选线而言，我依据四个原则，并对所选择的路线进行对比，第一，满足规范要求，第二，尽量减少拆迁。
第三，使挖方量尽可能减少。
第四，尽量采取较短的路线。
八陡路选线，我选了五条方案，对各个方案进行比选最终选择第五种方案，该方案有六个变坡点，由于地势呈两边低中间高，所以设计前段呈上坡段，由于坡度接近于6%，坡长极限值为600米，所以在上坡段设立缓和坡段，以提高由于坡度降低的速度，公路行车速度提高，可以增加道路的行车数量，提高道路的服务水平。
速度在某一段区域过慢，将会影响整条道路的行车通行量，减少单位小时的行车数量，且大的上下坡度对行车安全也是不利的。
因此道路的坡度的大小尤其重要，必要时需要在某段设置爬坡车道，八陡路设计的第二个难点是在终点处与凤凰山东路相接，所接角度并不是直角，并且需要在终点出拟定小的圆曲线半径，在满足规范要求的情况下，这为设计增加了困难。
进行线形初步设计我是从阅读《公路路线设计规范》（JTGD20-2006）开始的。
通过阅读规范，了解相应的的技术标准，提高自己对道路的认知，也是根据规范设计道路的第一步，同时也可以避免由于自己的认知对道路理想化设计，规范也是道路设计的依据。
对于八陡路，阅读完相应的规范，我开始熟悉道路设计所使用的纬地软件。
使用纬地对一条道路设计首先进行的是新建项目，定义项目名称，指定项目的保存位置，之后进行选择交点，也就是确定一下道路的大致走向，但是交点也可进行适时修改。
交点的不是一步就能确定下来的，需要根据地形图不断修改，完善。
确定交点位置之后，需要进行设计圆曲线半径，圆曲线长度，缓和曲线长度，对于某个给定的交点，给定一个圆曲线半径，一般不小于125米，在200米左右，根据缓和曲线与圆曲线1:
1的原则，假定缓和曲线长度，进行试算时，纬地软件自动算出曲线总长，对比缓和曲线和圆曲线是否接近于1;1，如果相差较大，再次调整圆曲线半径或者缓和曲线长度，使之接近于1:
1.。
对于两交点比较接近时，可以考虑采用S型曲线，（缓和曲线可以直接相接，中间可以不插入直线）。
为了不让自己的思维模式化，选线时我分别选用了“起点和终点”为起点，进行道路设计，以用于几种方案的比选。
我一共设计了五条线路，把设计的道路线型与老师进行讨论，最终确定方案五，在设计中不断总结设计的不足，调整设计线型方案。
以下是方案五和方案四的对比。
两条道路的起终点位置是相同的，两条线路的走向大致是相互交替，有多个交点，起点和终点处方案五路线在南侧，方案四走的是北线，在西外环交叉口处，距离郝家庄很近，考虑到路基宽度为28米，道路用地为接近40米（对于某些挖方量比较大的路段，道路用地会更大），且路口处如果选择北线会有较大的拆迁，方案四线型不如线型五平滑，对于高挖山区，线型应尽可能避免高挖，为了避免高挖山区，应尽可能采用直线。
在方案五1000米处，达到该路最大高程大约201米，方案四的路线会增加土方挖方量，对施工极为不利，并且，方案四没能充分利用原地面的道路。
由于凤凰山区，山多为土山或者强风化的岩石，并且道路设计等级为二级，在挖方与隧道相比较中，选择隧道作为施工方案。
隧道施工需要成熟的技术，凤凰山区地形复杂，隧道也会大大增加造价。
表2-7主要技术指标
表2-7
项目
单位
技术指标
公路等级
二级
设计车速
km/h
60
路基宽度（包括人行道）
m
20
路面宽度
m
18
路拱坡度
%
2
路线长度
m
1911.694
平均每公里交点数
个
3.140
平曲线总长占全部里程
%
66
最大纵坡
%
5.975
最短纵坡长
m
170
平曲线最小半径
m
182
平曲线最大半径
m
380
凸形竖曲线最小半径
m
1800
凹形竖曲线最小半径
m
1500
凸形竖曲线最大半径
m
2000
凹形竖曲线最大半径
m
2300
2.3.3方案的相比较
两种方案在平纵线形的指标上均能满足道路线型设计规范的相关要求的基础上进行两个方案的相比较，
以下是方案五和方案四的对比。
（1）两种方案的简介
方案四总长为：
1906.604米，
交点个数为7个，
所设线型的形式有：
基本型，S型
平面最大半径380米
平面最小半径182米
竖曲线最大半径3500米
竖曲
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